Polivinilacetatas yra termoplastinis polimeras, dažniausiai naudojamas klijams, dažams ir daugeliui pramoninių klijų. Polimerai iš esmės yra didelės molekulės, sujungtos taip, kad yra labai stiprios ir patvarios. Daugumoje plastikų ir sintetinių medžiagų jų yra. Polivinilacetatas, kuris taip pat paprastai vadinamas „PVA“ arba „PVAc“, yra gana lankstus ir turi stiprią rišamąją galią, o tai yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl jis toks populiarus tokiuose produktuose kaip klijai. Jis pagamintas iš vinilo acetato ir jo cheminė formulė yra (C4H6O2)n.
Kaip tai pagaminta
PVA paprastai gaminamas laisvųjų radikalų polimerizacijos būdu iš vinilo acetato, kuris taip pat yra polimeras. Mokslininkai pirmiausia išskiria šį junginį, tada manipuliuoja, kad šiek tiek pakeistų jo struktūrą. Dažniausiai tai atsitinka vandenyje. Vinilacetato monomerinės molekulės paprastai reaguoja, kai yra panardintos į vandenį, ir paprastai sukuria pieno baltumo emulsiją. Emulsijos skystis daugeliu atvejų gali būti akimirksniu perdirbamas kaip polivinilacetato polimeras, pašalinant jį iš vandens ir leidžiant stabilizuotis kambario temperatūroje.
Fizinės savybės
PVA pirmiausia yra sintetinės dervos polimeras. Dėl savo nepolinės prigimties jis netirpus vandenyje, aliejuje, riebaluose ar benzine. Dėl to jis yra labai patvarus. Kita vertus, jis tirpsta alkoholiuose, ketonuose ir esteriuose, todėl ilgaamžiškumas nėra be apribojimų. Praktiškai kalbant, tai reiškia, kad sušlapęs polimeras nesiardys ir netaps silpnesnis, bet tikriausiai jo neturėtų būti veikiamas alkoholio ar susijusių cheminių medžiagų, bent jau ne ilgą laiką.
Junginio molinė masė yra 86.09 gramai vienam moliui (g/mol). Dėl esterių grupių struktūrinėje gardelėje jis reaguoja su šarmais, todėl susidaro polivinilo alkoholis (PVOH, PVA arba PVAL) ir acto rūgštis (CH3COOH). Boro junginiai, tokie kaip boraksas ir boro rūgštis, taip pat reaguoja su polimeru šarminėje aplinkoje, todėl susidaro sudėtingos borato-dumblių nuosėdos.
Naudoti klijuose
Viena iš labiausiai paplitusių vietų, kur galima rasti PVA, yra klijai. Pirmą kartą polivinilacetatą 1912 m. atrado vokiečių mokslininkas Dr. Fritzas Klatte kaip rišamąją medžiagą ir nuo to laiko jis buvo naudojamas įvairiose aplinkose, kuriose naudojamos porėtos medžiagos, tokios kaip mediena ir popierius. Daugelis skirtingų klijų tipų, nuo įprastų klijų iki statybinių tirpiklių, bent iš dalies priklauso nuo to, ar šis polimeras yra toks pat tvirtas, koks yra. Jis taip pat plačiai naudojamas gaminant bendruosius klijus, kurie plačiau žinomi kaip dailidės arba baltieji klijai. Atidžiai išnagrinėjus daugumos buitinių klijų sudedamųjų dalių sąrašą, PVA tam tikra forma bus parodyta.
Kiti bendri naudojimo būdai
PVA taip pat naudojamas popieriaus ir tekstilės pramonėje gaminant dangas, kurios paviršiams suteikia blizgesio. Paprastai tai taip pat yra lateksinių dažų gamybos dalis. Šiuose nustatymuose jis padeda suformuoti tvirtą dangą ir atraminę plėvelę. Junginys taip pat naudojamas kaip apsauginis „apvalkalas“ arba sūrio apvalkalas, kad būtų apsaugotas nuo drėgmės ir grybelių.
Vaidmuo pramonėje
Pramonės gamintojai ir gamintojai taip pat naudoja PVA, tačiau tokiais atvejais jis dažniau randamas suskystintos emulsijos pavidalu, kurią galima dėti į mašinų dangas ar dangas arba kaip tepalus tam tikrai mechaninei veiklai. Polimeras paprastai pasižymi dideliu atsparumu UV spinduliams ir oksidacijai, todėl jis yra geras pasirinkimas daugeliui lauko ir aukštų temperatūrų. Tai polimeras, pasižymintis geromis senėjimo savybėmis, tačiau kai kuriais atvejais jo jautrumas vandeniui gali sukelti problemų. Paprastai tuo pasirūpinama suformuluojant jį su plastifikatoriais, siekiant padidinti jo patikimumą ir stabilumą.
Kai PVA dedama į emulsines dangas ir klijus, jis paprastai pirmiausia paverčiamas polivinilo alkoholiu, kuris yra vandenyje tirpus polimeras. Tai atliekama dalinės hidrolizės būdu. Rezultatas yra stipresnis ir patvaresnis nei tuo atveju, jei junginys būtų izoliuotas ir naudojamas neapdorotas.
Rizika ir atsargumo priemonės
Nėra daug žinomų pavojų, kai polimeras naudojamas tik nedideliais kiekiais, kaip yra daugumoje dažymo ir klijavimo projektų. Didžiausios problemos dažniausiai kyla žmonėms, dirbantiems laboratorijose ir sandėliuose, kur mišinio iš tikrųjų gaminama dideliais kiekiais. Nuolatinis didelių PVA kiekių poveikis buvo susijęs su kvėpavimo sutrikimais ir odos bėrimais. Daugeliu atvejų simptomai išnyks, kai tik nustos veikti, tačiau daug kas priklauso nuo individualaus tolerancijos ir poveikio trukmės.